民用建筑中多屋框架结构设计的探讨

1、民用建筑中多屋框架结构设计的探讨 【摘 要】民用建筑的结构设计是一个复杂的系统 ，其中存在的问题涉及到方方面面 ，要解决好这些问题就需要丰富和经验和先进的理论知识 ，并且秉着认真负责的态度和创新精神投入工作中。因而作为一个结构设计者需要在遵循各种规范下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点。 本文对民用建筑多层框架结构体系中梁、柱的截面尺寸、配筋率和梁裂缝宽度的调整及设计中应注意的问题。一直以来，建筑框架结构设计问题是业内关注的重点，是保障建筑结构安全、实现建筑使用功能的灵魂。 【关键词】民用建筑；结构设计 一、框架结构设计原则 1关键时刻要分清主次 在框架结构体系中具有“强柱弱粱”、“强剪

2、弱弯”等的说法也是钢结构设计中非常重要的概念。有人问：为什么不是“强柱强梁”“强剪强弯”呢？为什么所有构件都很强的结构体系反而不好，甚至会有安全隐患呢？这里面首先包含着一个简单的道理：绝对安全的结构是没有的。简单地说，虽然整个结构体系是由各科，构件协调组成一体，但各个构件担任的角色不尽相同，按照其重要性也就有轻重之分。一旦不可意料的破坏力量突然袭来，各个构件协作抵抗的目的，就是为了保住最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁，这时候牺牲在所难免，让谁牺牲呢？明智之举是要让次要构件先去承担灾难。在钢框架结构中，柱倒了，粱会跟着倒；而梁倒了，柱还可以不倒的。可见柱承担的责任比梁大，柱不能先倒。为

3、了保证柱是在最后失效，我们故意把梁设计成相对薄弱的环节，使其破坏在先，以最大限度减少可能出现的损失。如果梁柱等同看待，企图让他们都“坚不可摧”，则可能会造成同时破坏，后果会更糟糕，损失会更大。 所以关键时刻要分清主次，抓大放小，也就是要取大舍小。有舍才有得，舍是为了得。 2合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的 结构太刚则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时，需要承受的力很大，容易造成局部受损最后全部毁坏；而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构是刚多一点好，还是柔多一点好？刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢？笔者认为刚多点使工程不经济，造成造价过高，而且

4、应变能力差。柔多一点虽然造价便宜但是必然产生变形以适应外力，太柔的结果必然是太大的变形.甚至会导致立足不稳而失去根本。这些问题历来都是专家们争论的焦点，现今的规范给出的也只是一些控制的指标，但无法提供精确答案。 3多道防线的设计思路。 安全的结构体系是层层设防的，灾难来临，所有抵抗外力的结构都在通力合作，前仆后继。这时候，如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上，是非常非常危险的。如土建结构中多肢墙比单片墙好，框架剪力墙比纯框架好等等，就是体现了多道防线的设计思路。 打通关节 理想的结构体系当然是浑然一体的一也就是没有任何关节的，这样的结构体系使任何外力都能迅速传递和消减。基于这个思路，

5、设计者要做的就是要尽可能地把结构中各种各样的关节“打通”，使力量在关节处畅通无阻。中医上云：“通则不痛，痛则不通”，结构就像一个人，气穴若不能畅通，症结和隐患就会产生。在设计的四项基本原则中，“刚柔相济”，“多道防线”，“抓大放小”是设计概念中的战略问题，但要想得让这些战略思想得以实现，靠的是“打通关节”这个原则作为保证的，结构设计的具体操作，最后全都归到“打通关节”的贯彻和实施上来。 打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态，当力量不能畅通时，构件与构件之间，构件的组成元素与元素之间的静态平衡一旦被破坏，结构变成机动，“动”即是死，即为终结。可见设计者是协调者，其任务是让所有互不

6、相关的静态构件相聚之后依然是使其保持常态，或者是处在相对的静态之中。其实处理和成就世间万物，必须使动为动，静为静，才能平衡：必须动者动之，静者静之，才能持久；必须知其本源，施以规则，顺之导之，才能达至繁荣昌盛。一切的一切，以顺应自然为始，达到平衡为终，诸多规则，只是手段，只为平衡，只为畅通。 二、应从概念设计上着手注意几个问题 1、关于强柱弱梁节点 这是为了实现在罕遇地震作用下，让梁端形成塑形铰，柱端处于非弹性工作状态，而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁措施的强弱，也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其

7、塑性转动能力，而且不致形成“层侧移机构”，从而使柱不被压溃的关键控制措施。柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。 2、关于“强剪弱弯”措施 强剪弱弯是保证构件延性，防止脆性破坏的重要原则，它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力，使这些部位在结构经历罕遇地震的过程中以足够的保证率不出现脆性剪切失效。对于框架结构中的框架梁应注意抗剪验算和构造，使其满足相关规范要求。 三、框架柱设计的几个问题 1、电梯井的问题 由于在地震作用下高层框架结构的位移较难控制，而多层框架结构的位移控制要比其容

8、易许多，故对于多层的钢筋混凝土框架结构电梯井，完全可以采用框架加填充墙形式，对整个结构按有无钢筋混凝土井筒分别计算，取最不利结果配筋，且对井筒墙壁采取做薄墙厚、构造配筋、开竖缝、开计算洞等办法来弱化电梯井刚度。这样的墙体布置，在地震作用下不至于由于电梯井筒的破坏，而导致结构整体丧失稳定性。 2、框架柱配筋的调整 框架柱的配筋率一般都很低，有时电算结果为构造配筋，但是实际工程中均不会按此配筋。对于质量分布不均匀的框架结构尤为明显。为了满足框架柱在多种内力组合下的强度要求，在配筋计算时应注意：选择最不利的方向分别进行框架计算，也可对两个方向均进行计算后取较大方向的配筋，并采用对称配筋；控制柱的单边

9、方向纵筋的最少根数；将构造配筋的框架柱的配筋适当放大。 综上所述：民用建筑的质量和安全是排在首位的指标，因此对于剪力墙框架结构进行合理的设计和施工具有十分重要的意义，一方面能够在很大程度上降低施工的重复工作，另一方面也能够节约成本获得投资效益的最大化使工程质量提升的同时创造社会效益。对于框架结构的设计和实施是建筑的基础，随着中国人口的增加人们对于房屋建设的需求也越来越大胆是房屋建设出现的事故也逐渐的增多，框架结构设计技术的不断创新关系到国家建设的发展、经济的发展以及社会的安定。本文结合实际设计经验讲述了建筑框架结构设计的重点、框架结构内部构造以及需要注重的问题出发澜述了框架结构的重要意义。积极的引进新型的建筑框架设计技术和国际化的技术相接轨建筑的安全性关系到了人民的生命财产安全以及社会的稳步发展，所以针对建筑框架结构中出现的问题一定要准确的监测和把握从根本上保证建筑的安